Croissances épitaxiques basses températures de 3C-SiC et d'alliages Si1-yCy sur Si (001) à partir de CH4 associé à une source plasma ECR ou de C2H4

par Mustapha Diani

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Lucien Kubler.

Soutenue en 1995

à Mulhouse .


  • Résumé

    La carburation de surface du Si (001) a été étudiée sous ultravide dans une gamme de température de substrat allant de la température ambiante à 850°C, soit par dissociation thermique de l'éthylène, soit par dissociation du méthane assistée par un plasma ECR (electron cyclotron resonance) d'hydrogène. Des analyses in situ, par photoémission X (XPS) et UV (UPS) et par diffraction d'électrons lents (LEED), sont complétées par des analyses ex-situ en microscopie électronique en transmission (TEM) et par infrarouge (IR). Après l'étude de la cinétique de carburation, pour les deux précurseurs carbonés, une croissance e��pitaxique de 3C-SiC sur le substrat de Si (001) a été mise en évidence par diffraction de photoélectrons X (XPD) puis par TEM dès 800°C. Cette étude a aussi été à l'origine de prolongements sur la technique XPD elle-même. En effet, nous avons montré que dans le cas de 3C-SiC les profils XPD sont sensibles non seulement à l'environnement géométrique mais aussi à la nature chimique de l'élément. Des résultats sur la croissance d'alliages Sil-yCy (y 8%) sur Si (001), à 600°C, par apport simultanément de Si (à l'aide d'un canon à évaporation) et de C sont également présentés. Les analyses in situ, par XPD et LEED, et ex-situ, par TEM et RBS (Rutherford backscattering), révèlent une bonne épitaxie de ces alliages sur Si (001) pour des concentrations de C faibles (5%). Un mode inédit d'incorporation du C, différent du mode substitutionnel usuel, sous forme de phases riches en C autoorganisées périodiquement a été néanmoins mis en évidence par TEM. En dernier lieu, nous avons étudié les possibilités de nettoyage basse température (500°C) de Si (001) par interaction avec des plasmas ECR d'hydrogène ou d'argon


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  • Bibliothèque : Université de Haute-Alsace (Mulhouse). Service Commun de Documentation. Section Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th 95 DIA
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